人類心肌細胞可移入豚鼠

日期：2012-08-09 08:17:31

受損的皮膚和肝臟往往可以自我修復，心臟卻不具備這種強大的自愈功能。不過，英國《自然》雜志8月5日發(fā)表的最新研究報告指出，從人類胚胎干細胞分化而成的心肌細胞被移植入豚鼠受損的心臟后，成功地實現(xiàn)了與受體心肌的同步跳動，降低了心率不齊（心律失常）的發(fā)生率，這項成果為采用細胞療法治療心臟病帶來了希望。

利用動物模型來評估心臟病細胞療法的效果一直是個難題，因為人類細胞跟不上實驗鼠的心跳節(jié)奏。大鼠和小鼠的心率分別為每分鐘大約400次和600次，而由人體胚胎干細胞培養(yǎng)而來的心肌細胞每分鐘跳動的頻率一般不超過150次，即使通過外部電刺激，也只能提高到每分鐘240次。

不過，豚鼠的心跳約為每分鐘200次到250次，接近人類心肌細胞的極限。華盛頓大學心血管生物學家查克·默里和邁克爾·拉弗雷姆帶領研究小組利用左心室受傷的豚鼠進行了此次實驗，傷口留下的疤痕使豚鼠的左心室變窄，導致泵血功能減弱，更易出現(xiàn)心律不齊。

研究人員設法抑制住豚鼠的免疫系統(tǒng)對人類細胞的排異反應，并發(fā)明了一種直接評估心臟電活動的方法：利用最新的基因工程技術將一個“傳感器”基因插入人類胚胎干細胞中，當這些干細胞分化而成的心肌細胞收縮時，便會發(fā)出熒光。

實驗結果顯示，接受了人類心肌細胞移植后，豚鼠受傷的左心室出現(xiàn)了部分再肌化的跡象，泵血功能增強。更讓人驚奇的是，移植非但沒有引起研究人員普遍擔憂的心律不齊，反而使豚鼠心臟心率不齊的發(fā)生率降低了。“我們的研究證實，這些細胞與正常工作的心肌細胞功能一樣，可與其余的心臟組織同步跳動。”默里說。

心律不齊是心臟病病發(fā)后致人死亡的一個主要因素。拉弗雷姆指出，他們的研究結果提供了強有力的證據(jù)，表明這些人類心肌細胞供體符合真正的心臟再生的生理學標準，如果能夠在大型動物模型身上獲得同樣的效果，將具有重大的臨床意義。

沒有參與該項研究的紐約大學朗格尼醫(yī)學院心臟病專家格倫·菲什曼卻認為：“人類細胞可以與豚鼠組織相銜接的結論是真實的，但說到臨床意義就言過其實了。”他解釋說，疤痕組織上只有很少的一部分區(qū)域“嫁接”了移植的心肌細胞，不足以產生很多額外的泵力。但他猜測，這些移植細胞隱藏著讓受損的受體組織重現(xiàn)活力的秘密，事實上，有很多研究人員正在探索這種策略，以促使受損的心臟組織自行恢復。

默里和拉弗雷姆都表示，還需要開展更深入的研究工作，才能進行可移植心肌細胞的人體試驗。對他們而言，目前更緊迫的目標是要尋找理想的實驗條件，以便讓細胞更大范圍地嫁接到疤痕組織上。